板式换热器选型计算

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1、板式换热器选型计算板式换热器是一种高效紧凑型热交换设备，它具有传热效率高、阻力损失小、结构紧凑、拆装方便、操作灵活等优点，目前广泛应用于冶金、机械、电力、石油、化工、制药、纺织、造纸、食品、城镇小区集中供热等各个行业和领域，因此掌握板式换热器的选型计算对每个工程设计人员都是非常重要的。目前板式换热器的选型计算一般分为手工简易算法、手工标准算法及计算机算法三种，以下就三种算法的特点进行简要的说明。一、手工简易算法计算公式：F=Wq/(K*△T)式中F—换热面积m2　　　　Wq—换热量　　　　　　WK—传热系数W/

2、m2·℃△T—平均对数温差℃根据选定换热系统的有关参数，计算换热量、平均对数温差，设定传热系数，求出换热面积。选定厂家及换热器型号，计算板间流速，通过厂家样本提供的传热特性曲线及流阻特性曲线，查出实际传热系数及压降。若实际传热系数小于设定传热系数，则应降低设定传热系数，重新计算。若实际传热系数大于设定传热系数，而实际压降大于设定压降，则应进一步降低设定传热系数，增大换热面积，重新计算。经过反复校核，直到计算结果满足换热系统的要求，最终确定换热器型号及换热面积大小。这种算法的优点是计算简单，步骤少，时间短；缺点是

3、结果不准确，应用范围窄。造成结果不准确的原因主要是样本所提供的传热特性曲线及流阻特性曲线是一定工况条件下的曲线，而设计工况可能与之不符。此外样本所提供的传热特性曲线及流阻特性曲线仅为水―水换热系统，在使用中有很大的局限性。以下给出佛山显像管厂总装厂房低温冷却水及40℃热水两套换热系统实例加以说明采用手工简易算法得出的计算结果与实测结果的差别：BR35F=36m2北京市华都换热设备厂低温冷却水系统工艺水冷冻水流量m3/h进水温度℃出水温度℃压降MPa流量m3/h进水温度℃出水温度℃压降MPa计算结果5928170

4、.031306110.06实测结果6322170.0421722BR05F=5m2北京市华都换热设备厂40℃热水系统工艺水高温水流量m3/h进水温度℃出水温度℃压降MPa流量m3/h进水温度℃出水温度℃压降MPa计算结果610400.00606990700.008实测结果1033390.0219036一、手工标准算法计算方法与步骤（一）工艺条件　热介质　进出口温度℃　　　Th1　Th2　　　流量m3/h　Qh压力损失（允许值）MPa△Ph冷介质进出口温度℃Tc1　Tc2流量m3/h　Qc压力损失（允许值）MPa

5、△Pc（二）物性参数　　　　物性温度　　　℃Th=(Th1+Th2)/2Tc=(Tc1+Tc2)/2介质重度Kg/m3γhγc介质比热KJ/kg·℃CphCpc导热系数W/m·℃λhλc运动粘度m2/sνhνc普朗特数PrhPrc（三）平均对数温差（逆流）　　　　　△T=((Th1-Tc2)-(Th2-Tc1))/ln((Th1-Tc2)/(Th2-Tc1))或△T=((Th1-Tc2)+(Th2-Tc1))/2（分子等于零）　（四）计算换热量　　　　　　Wq=Qh*γh*Cph*(Th1-Th2)=Qc*γc

6、*Cpc*(Tc2-Tc1)W（五）设备选型　　根据样本提供的型号结合流量定型号，主要依据于角孔流速。即：　　　　Wl=4*Q/(3600*π*D2)≤3.5～4.5m/sWl—角孔流速m/sQ—介质流量m3/hD—角孔直径m（六）定型设备参数　　　（样本提供）　　　　单板换热面积　　sm2单通道横截面积fm2　　　　板片间距lm　　平均当量直径dem(d≈2*l)　　传热准则方程式Nu=a*Reb*Prm压降准则方程式Eu=x*ReyNu—努塞尔数Eu—欧拉数a.b.x.y—板形有关参数、指数Re—雷诺数Pr

7、—普朗特数m—指数热介质m=0.3冷介质m=0.4（七）拟定板间流速初值　Wh或WcWc=Wh*Qc/Qh（纯逆流时）　　　　　W取0.1～0.4m/s（八）计算雷诺数　　　　　Re=W*de/νW—计算流速m/sde—当量直径mν—运动粘度m2/s（九）计算努塞尔数　　　　　Nu=a*Reb*Prm（十）计算放热系数α=Nu*λ/deα—放热系数W/m2·℃λ—导热系数W/m·℃分别得出αh、αc热冷介质放热系数（十一）计算传热系数　　　　K=1/(1/αh+1/αc+rp+rh+rc)W/m2·℃rp—板片

8、热阻0.0000459m2·℃/Wrh—热介质污垢热阻0.0000172～0.0000258m2·℃/Wrc—冷介质污垢热阻0.0000258～0.0000602m2·℃/W（十二）计算理论换热面积　　　Fm=Wq/(K*△T)（十三）计算换热器单组程流道数　　　　　n=Q/(3600*f*W)（圆整为整数）　　　　　Q—流量m3/hf—单通道横截面积m2W—板间流速m/s（十四）计算